章末素养测评（二）(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理必修第一册学生用书（鲁科版）

章末素养测评(二)  第2章　匀变速直线运动 (时间:75分钟　分值:100分) 一、单项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.[2024·永定一中高一月考] 在物理学的重大发现中,科学家们创造出了许多物理学方法,如比值法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等.以下关于所用物理学研究方法的叙述中错误的是 (　　) 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元求和的方法 B.根据速度定义式v=,当t非常非常小时,就可以表示物体的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法 C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是类比法 D.伽利略为了探究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,并把得出的结论合理外推,他所运用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一 2.[2025·莆田八中高一期中] 如图,A、B两人骑自行车在同一直线上运动的位移—时间图像,则 (　　) A.A、B两人始终同向行驶 B.相遇时A的速度大于B的速度 C.前5 s内,A的平均速率比B的平均速率大 D.前5 s内,A的位移比B的位移大 3.[2024·龙岩连城一中高一月考] 大力研发电动汽车是减少排放二氧化碳的主要手段之一.若某一电动汽车以15 m/s的速度在一条平直公路上行驶,前方遇到一障碍物,电动汽车以大小为5 m/s2的加速度开始减速,从开始减速计时,则在第一个2 s内与第二个2 s内,电动汽车所走的位移之比为 (　　) A.8∶1 B.1∶1 C.3∶1 D.8∶3 4.[2024·古田一中高一期中] 送餐服务是机器人应用的一个领域,只要设置好路线,将餐盒放在水平托盘上,它就能把餐盒送到指定位置.若配餐点和目标位置在同一直线通道上,距离为32.5 m,机器人从静止开始, 启动的加速度大小不超过0.2 m/s2,最大速度为1 m/s,要求送到指定位置的速度为0,减速加速度大小不超过0.1 m/s2,把餐盒送到目标位置的最短时间是 (　　) A.37 s B.40 s C.42 s D.45 s 二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分,每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 5.[2024·厦门双十中学高一月考] 甲、乙两个物体从同一点开始沿直线运动,甲的s⁃t和乙的v⁃t图像如图所示,则下列说法中正确的是　　　 (　　) A.甲为匀速直线运动,乙为匀变速直线运动 B.甲、乙均在3 s末回到出发点,距出发点的最大距离均为4 m C.0~2 s内与4~6 s内,甲的速度等大同向,乙的加速度等大同向 D.6 s内甲的路程为16 m,乙的路程为12 m 6.[2024·华南师范大学附属中学高一月考] 自驾游是目前比较流行的旅游方式,在人烟稀少的公路上司机经常会遇到动物横穿公路的情形.一辆汽车正在以v0=20 m/s的速度匀速行驶,突然公路上冲出几只横过马路的小动物,司机马上刹车,假设刹车过程是匀减速运动,加速度大小为4 m/s2,小动物与汽车间的距离约为55 m,以下说法正确的是　　 (　　) A.汽车在第6 s末的速度为4 m/s B.汽车在第2 s初的速度为16 m/s C.汽车在最后1 s内的位移为4 m D.汽车不会撞上小动物 7.[2024·大田一中高一期中] 一辆汽车沿平直的公路行驶,经过一段时间开始刹车, 通过计算机描绘了该汽车刹车后的平均速度随时间的变化规律,如图所示.则下列说法正确的是 (　　) A.汽车刹车时的加速度大小为5 m/s2 B.汽车经12 s的时间停止运动 C.汽车刹车的位移为180 m D.汽车刹车后4 s与刹车后8 s的位移大小之比为8∶9 8.[2024·仙游一中高一月考] 如图所示,一栋高为9 m的三层楼房,每层楼高相等,且每层楼正中间有一个高为1 m的窗户.现将一石块从楼顶边沿自由释放,不计空气阻力,以下说法正确的是 (　　) A.石块依次到达三个窗户上沿的速度大小之比为1∶2∶ B.石块依次通过三个窗户的平均速度之比为(+1)∶(+2)∶(4+) C.石块依次到达三个窗户下沿的时间之比为∶∶2 D.石块依次通过三个窗户的时间之比为(-1)∶(-2)∶(2-) 三、填空题(本题共3小题,共9分) 9.(3分)[2024·沙县一中高一月考] 汽车从静止开始以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,开始运动后2 s末的速度大小为　　　　m/s;第2 s内的位移大小为　　　　m.  10.(3分)[2025·福建漳州高一期中] 用一把刻度尺可以粗略测量人的反应时间,被测试者的食指和拇指手指上边缘与0刻线在同一水平线上,看到尺子下落时去捏尺子,此时手指上边缘位于19.60 cm处,设当地重力加速度为9.8 m/s2,则被测试者的反应时间为　　　　s.假设在地球赤道测试(赤道处的重力加速度比当地重力加速度小),其他情况相同时,重力加速度仍用9.8 m/s2计算,测得的反应时间　　　　(选填“偏大” “偏小”或“不变”).  11.(3分)[2024·南平一中高一月考] 走在南平的大街上经常会看到“车让人,人快走”的文明行为.礼让斑马线正逐渐成为城市一道亮丽的风景线.某驾驶员以36 km/h的速度匀速行驶,即将通过斑马线,同时有一老人正在过人行横道.已知车减速时的加速度大小为3 m/s2.若驾驶员立即刹车制动,则刹车后4 s内汽车的位移为　　　　 m;若驾驶员的反应时间为0.1 s,为了礼让行人,则司机至少需要在距停车线　　　　 m处立即刹车制动.(本题结果均保留3位有效数字)  四、实验题(本题共2小题,共12 分) 12.(6分)(1)(1分)在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,实验室提供了以下器材:电火花打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、秒表、弹簧测力计.其中在本实验中不需要的器材是　　　　　　　　　　　　.  (2)(1分)如图甲所示是某同学用电火花打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,电火花打点计时器打点间隔的时间T=0.02 s,将纸带上的一点标记为A点,然后按打点顺序每隔四个点(图上没画出)依次标为B、C、D、…,其中s1=7.05 cm,s2=7.68 cm,s3=8.33 cm,s4=8.95 cm,s5=9.61 cm,s6=10.26 cm. 甲 下表列出了打点计时器打下B、C、E、F点时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度. 位置 B C D E F 速度/(m·s-1) 0.737 0.801 0.928 0.994 (3)(2分)以A点为计时起点,在图乙的坐标中画出小车的速度—时间关系图像. (4)(2分)根据你画出的小车的速度—时间关系图像计算出的小车的加速度a=　　　　　　m/s2.  13.(6分)小明同学在家自主开展实验探究.用手机拍摄物体自由下落的视频,得到分帧图片,利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度, 实验装置如图甲所示. (1)(1分)小明家中有乒乓球、小塑料球和小钢球,其中最适合用作实验中下落物体的是　　　　.  (2)(1分)下列主要操作步骤的正确顺序是　　　　　(填各步骤前的序号).  ①把刻度尺竖直固定在墙上 ②捏住小球,从刻度尺旁由静止释放 ③手机固定在三脚架上,调整好手机镜头的位置 ④打开手机摄像功能,开始摄像 (3)(2分)停止摄像,从视频中截取三帧图片,图片中的小球和刻度如图乙所示.已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为 s,刻度尺的分度值是1 mm,由此测得重力加速度为　　　　m/s2.  乙 (4)(2分)在某次实验中,小明释放小球时手稍有晃动,视频显示小球下落时偏离了竖直方向.从该视频中截取图片,　　　　(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度.  五、计算题(本题共3小题,共39分.解答应写出必要的文字说明、表达式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 14.(11分)[2024·石狮二中高一月考] 某中学组织高一全年级师生秋游,同学们玩了一个叫“云霄双塔”的游乐项目,非常刺激.设游戏过程可简化为:先把人提升至离地h=62 m高的塔顶,再突然释放,让人(连同座椅)自由下落t=3 s的时间,而后立即制动使其匀减速下落,在落至离地高度h3=2 m时速度减为零.g取10 m/s2.求: (1)(3分)自由下落3 s末的速度v的大小; (2)(3分)自由下落的高度h1; (3)(5分)制动时加速度a的大小. 15.(12分)[2024·永春一中高一月考] 弹射座椅是利用弹动力将飞行员和座椅一起弹离飞机,然后张开降落伞使飞行员安全降落的座椅型救生装置,如图为某次弹射座椅性能测试,在离地5 m高的平台上(弹出后马上撤掉),飞行员和座椅一起在座椅下的火箭动力作用下竖直向上做匀加速直线运动,经过t1=2 s后,火箭失去动力,继续上升t2=4 s到达最高点,在最高点人椅分离,然后飞行员竖直下落,下落到某一高度时打开降落伞,最后安全落地,已知飞行员和伞包的总质量为70 kg,开伞后飞行员以5 m/s2的加速度匀减速竖直下降.伞未打开时上升与下降过程空气阻力均不计,g取10 m/s2.为了安全,人着陆时的速度不能大于v3=10 m/s. (1)(4分)求飞行员在上升过程中的平均速度大小; (2)(4分)求飞行员的最大离地高度H; (3)(4分)为保障安全,飞行员打开降落伞时离地的高度h需满足什么条件? 16.(16分)[2024·厦门外国语学校高一月考] 如图所示,甲、乙两名运动员在训练2×100 m接力赛跑.已知甲、乙两运动员的起跑过程可看成加速度大小为2 m/s2的匀加速运动且经加速后都能达到并保持vm=8 m/s的速度跑完全程.已知接力区的长度为L=18 m,乙在接力区前端听到口令时起跑,在甲乙相遇时完成交接棒,假设接棒动作不影响运动员的速度大小. (1)(5分)在某次练习中,甲以vm=8 m/s的速度跑到接力区前端s0=12 m处时,向乙发出起跑口令,求此次练习中交接棒处离接力区前端的距离; (2)(5分)为了取得最好成绩,需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,则甲应在距离接力区前端多远时对乙发出起跑口令?他们跑完2×100 m全程的最好成绩(从甲起跑开始,至乙到达终点的总时间)是多少? (3)(6分)若接力区的长度只有L'=9 m,则他们的最好成绩又是多少?甲应在距离接力区前端多远处对乙发出起跑口令? 学科网（北京）股份有限公司 $ 章末素养测评(二) 1.C　[解析] 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是理想模型法,故C错误,A、B、D正确. 2.D　[解析] 由位移—时间图像的斜率表示速度可知,在0~2 s时间内A的图线斜率是负值,B的图线斜率是正值,即A、B两人的速度方向相反,故A错误;由题图可知,前5 s内A的速度大小vA= m/s=6 m/s,前2 s内B的速度大小vB= m/s=12.5 m/s,相遇时A的速度小于B的速度,B错误;由题图可知,前5 s内,A从30 m位置运动到原点,其运动路程为30 m,B从原点运动到25 m位置,静止2 s后向负方向运动到12.5 m位置,其运动的路程为37.5 m,因此前5 s内,A的路程比B的路程小,故A的平均速率较小,故C错误;由位移的定义可知,前5 s内,A的位移大小为30 m,B的位移大小为12.5 m,因此前5 s内,A的位移比B的位移大,故D正确. 3.A　[解析] 电动汽车停止运动的时间为t0== s=3 s,电动汽车在第一个2 s内的位移为s1=v0t-at2=15×2-×5×22 m=20 m,电动汽车在第二个2 s内的位移为s2=a=×5×(3-2)2 m=2.5 m,在第一个2 s内与第二个2 s内,电动汽车所走的位移之比为s1∶s2=8∶1,故选A. 4.B　[解析] 启动过程的时间t1==5 s,位移s1=vt1=2.5 m,减速过程时间t2==10 s,位移s2=vt2=5 m,匀速时间t3==25 s,最短时间t=t1+t2+t3=40 s,故选B. 5.CD　[解析] 匀速直线运动的速度保持不变,而图甲为s⁃t图像,其斜率代表物体的速度,可知其速度大小和方向均发生变化,则甲做的不是匀速直线运动,图乙为v⁃t图像,其斜率代表加速度,可知其加速度速度大小和方向均发生变化,乙做的不是匀变速直线运动,故A错误;根据图像可知,3 s末甲回到出发点,乙此时的正向位移最大,此时距出发点最远,根据v⁃t图像与时间轴围成的面积代表位移,可知最大距离为s=×3×4 m=6 m,故B错误;根据s⁃t图像的斜率等于速度,知0~2 s内与4~6 s内,甲的速度等大同向,v⁃t图像的斜率等于加速度,知0~2 s内与4~6 s内,乙的加速度等大同向,故C正确;甲前2 s内路程为4 m,第3 s内路程为4 m,第4 s内路程为4 m,4~6 s内路程为4 m,总路程为16 m,乙的路程为l=2l1=12 m,故D正确. 6.BD　[解析] 汽车速度减为零所需的时间为t0== s=5 s,汽车在第5 s末已经停止运动,所以汽车在第6 s末的速度为零,A错误;第2 s初就是第1 s末,根据速度公式可得汽车在第2 s初的速度为v1=v0-at1=20 m/s-4×1 m/s=16 m/s,B正确;将汽车的运动倒过来看成匀加速运动,因此汽车在最后1 s内的位移为s'=at2=×4×12 m=2 m,C错误;汽车速度减为零时,运动的距离为s==50 m,因为50 m<55 m,所以汽车不会撞上小动物,D正确. 7.AD　[解析] 平均速度为=,又由位移公式s=v0t+at2,整理得=v0+at,结合图像可知初速度v0=30 m/s,a= m/s2=-2.5 m/s2,汽车的加速度为a=-5 m/s2,A正确;汽车刹车的时间为t==6 s,B错误;汽车刹车的位移为s==90 m,C错误;汽车刹车后4 s内的位移为s1=v0t1+a,代入数据解得s1=80 m,由于汽车刹车的时间为6 s,则汽车刹车后8 s内的位移为刹车后6 s的位移,所以汽车刹车后4 s的位移与刹车后8 s的位移之比为8∶9,D正确. 8.AC　[解析] 石块依次到达三个窗户上沿的位移分别为1 m、4 m、7 m,根据v2=2gh,可知,石块依次到达三个窗户上沿的速度大小之比为1∶2∶,故A正确;石块依次到达三个窗户上沿和下沿的位移分别为1 m、2 m、4 m、5 m、7 m、8 m,根据v2=2gh可知,石块依次到达三个窗户上沿和下沿的速度大小之比为1∶∶2∶∶∶2,则根据=可知,石块依次通过三个窗户的平均速度之比为(+1)∶(+2)∶(2+),根据t=可知,石块依次通过三个窗户的时间之比为∶∶=(-1)∶(-2)∶(2-),故B、D错误;石块依次到达三个窗户下沿的位移为2 m,5 m,8 m,根据t=可知,石块依次到达三个窗户下沿的时间之比为∶∶2,故C正确. 9.4　3 [解析] 汽车从静止开始以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,由速度公式可得开始运动后2 s末的速度大小为v=at2=2×2 m/s=4 m/s;第2 s内的位移大小为s=a-a=×2×22 m-×2×12 m=3 m. 10.0.2　偏小 [解析] 根据h=gt2可得被测试者的反应时间为t== s=0.2 s.假设在地球赤道测试,则重力加速度偏小,其他情况相同时,重力加速度仍用9.8 m/s2计算,测得的反应时间偏小. 11.16.7　17.7 [解析] 刹车时的初速度大小为v0=36 km/h=10 m/s,刹车到停下所用时间为t0== s<4 s,则刹车后4 s内汽车的位移为s0=t0=× m≈16.7 m;若驾驶员的反应时间为0.1 s,则有s=v0t+s0=10×0.1 m+16.7 m=17.7 m,可知为了礼让行人,司机至少需要在距停车线17.7 m处立即刹车制动. 12.(1)弹簧测力计、秒表　(2)0.864　(3)如图所示　(4)0.63(0.61~0.65均可) [解析] (1)本实验测量的是位移等运动学量,与力无关,故不需要弹簧测力计;时间可以由纸带上的点数和打点频率算出,故不需要秒表. (2)vD== m/s=0.864 m/s. (4)v⁃t图像的斜率表示加速度,则a==0.63 m/s2. 13.(1)小钢球　(2)①③④②　(3)9.61(9.5~9.7均可)　(4)仍能 [解析] (1)要测量当地的重力加速度,需要尽量减小空气阻力的影响,所以密度大、体积小的小钢球最适合. (2)要完成实验,首先应该将刻度尺竖直固定在墙上,安装好三脚架,调整好手机摄像头的位置,因为下落时间很短,所以一定要先打开摄像头开始摄像,然后再将小球从刻度尺旁由静止释放,故顺序为①③④②. (3)由三张图片读出小球所在位置的刻度分别为2.50 cm、26.50 cm、77.20 cm,小球做自由落体运动,根据Δs=gT2可得g== m/s2≈9.61 m/s2. (4)虽然小球偏离了竖直方向,但是小球在竖直方向上的运动依然是自由落体运动,对实验结果无影响,故仍能用前面的方法测量出重力加速度. 14.(1)30 m/s　(2)45 m　(3)30 m/s2 [解析] (1)自由下落3 s末的速度v的大小为v=gt=30 m/s (2)自由下落的高度h1=gt2=45 m (3)制动过程有0-v2=-2a(h-h1-h3) 解得a=30 m/s2 15.(1)20 m/s　(2)365 m　(3)h≥240 m [解析] (1)设飞行员和座椅一起竖直向上做匀加速直线运动时的加速度为a1,火箭失去动力的时刻,飞行员和座椅的速度最大,设该速度为v1;火箭失去动力后,飞行员和座椅继续向上运动,在最高点时速度为零,则有a1t1=v1,gt2=v1 解得v1=40 m/s,a1=20 m/s2 所以上升过程的总位移为s=a1+gt22=360 m 平均速度大小为==20 m/s (2)飞行员的最大离地高度为H=h0+s=5 m+360 m=365 m (3)设飞行员开伞时的速度为v2,开伞后飞行员的加速度记为a3=5 m/s2,最后恰好以v3=10 m/s的速度落地,则有 v22=2g(H-h),v32-v22=-2a3h 解得h=240 m 所以为了保障安全,飞行员开伞时离地高度h≥240 m 16.(1)4 m　(2)16 m　27 s　(3)27.125 s　15 m [解析] (1)设乙起跑后经t时间被追上,则有vmt-at2=s0 解得t=6 s(跑出接力区,舍去),t=2 s 则有s=at2=4 m (2)设从起跑到加速至最大速度时间为t1,则有t1==4 s 这段时间内的位移s1=a=16 m<L 故乙起跑时,与甲的距离为Δs=vmt1-s1=8×4 m-16 m=16 m 即甲应在距离接力区前端16 m处对乙发出起跑口令,这种情况之下,接力棒随甲运动员从静止开始加速至最大速度vm后,保持vm做匀速运动,后从最大速度vm随乙匀速运动直至到达终点,加速过程时间为t1=4 s,设匀速运动过程时间为t2,则 t2== s=23 s 故总时间为t=t1+t2=4 s+23 s=27 s (3)由于L'<s1,故不可能在乙达到最大速度时完成接棒.为取得最好成绩,应在接力区末端即乙跑出L'时完成交接棒,设乙此时的速度为v1,由=2aL' 代入数据解得v1=6 m/s 则此时乙所用时间为t3== s=3 s 故乙起跑时,与甲的距离为Δs'=vmt3-L'=8×3 m-9 m=15 m 即甲应在距离接力区前端15 m处对已发出起跑口令,接棒后,乙继续加速至最大速度,设接棒后乙加速的时间为t4,则有t4==1 s 全程的时间除了甲的加速时间t1、乙接到棒后加速运动的时间t4外,接力棒均在做匀速运动,设接力棒匀速运动的总时间为t5,则有t5==22.125 s 则有t总'=t1+t4+t5=27.125 s 学科网（北京）股份有限公司 $